ในระหว่างการวัด ความผันแปรของอุณหภูมิบนแท่น AFM จะแสดงออกมาในรูปของเสียงรบกวนในการวัด แค่ความผันแปรเพียงครึ่งองศาก็เพียงพอที่จะทำให้ตำแหน่งขอบของวัสดุเปลี่ยนไป ส่งผลให้โปรไฟล์ของสารโฟโตเรซิสต์เปลี่ยนไป และทำให้ชิ้นส่วนที่มีคุณภาพดีต้องถูกส่งไปปรับปรุงใหม่ ดังนั้นเราจึงออกแบบเครื่องทำความร้อนสำหรับ AFM ขึ้นมา เพื่อรักษาอุณหภูมิของหัววัดและตัวอย่างให้อยู่ในระดับที่กำหนด โดยไม่ต้องให้ระบบพยายามปรับอุณหภูมิตลอดเวลา
สิ่งที่สำคัญจริงๆ
เราเน้นไปที่ความสามารถในการตอบสนองที่รวดเร็วและมีเสถียรภาพ อุปกรณ์นี้ใช้แสงอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น ร่วมกับหน้าต่างควอตซ์เพื่อให้แสงผ่านได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีกำลังไฟฟ้า 150 วัตต์ อุปกรณ์นี้มีระบบควบคุมแบบลูปปิด โดยมีเซ็นเซอร์ที่ช่วยรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในช่วง ±0.1°C ตัวเครื่องสามารถใช้งานได้ในห้องที่มีมาตรฐานความสะอาดระดับ Class 1–100 โดยใช้วัสดุที่มีการปล่อยก๊าซน้อย และมีพื้นผิวที่ไม่ก่อให้เกิดฝุ่น ความสามารถในการทำซ้ำการวัดอยู่ในช่วง ±0.05°C หลังจากการทดสอบอุณหภูมิหลายครั้ง ดังนั้นค่าที่ได้จึงมีความสม่ำเสมอจากชุดผลิตภัณฑ์หนึ่งไปยังอีกชุดหนึ่ง
เหตุผลที่อุปกรณ์นี้มีประสิทธิภาพในการวัดในกระบวนการลิโทกราฟีและการวัดโฟโตเรซิสต์ก็คือ อุปกรณ์นี้ช่วยรักษาอุณหภูมิของวัสดุก่อนการสแกน ทำให้ไม่มีความผันแปรของความกว้างของเส้นขอบ ในกระบวนการบรรจุภัณฑ์ อุปกรณ์นี้ช่วยให้สามารถวัดคุณสมบัติทางอุณหภูมิของวัสดุได้อย่างแม่นยำ โดยไม่ทำให้โครงสร้างที่บางเกินไปเกิดรอยแตก สิ่งที่ได้รับก็คือ จำนวนครั้งในการทดลองลดลง มีขยะน้อยลง และอุณหภูมิก็คงที่ นอกจากนี้ การใช้พลังงานก็ลดลงด้วย เนื่องจากอุปกรณ์สามารถรักษาอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็ว และมีกำลังไฟฟ้าในขณะพักน้อย
การติดตั้งอุปกรณ์นี้ทำได้ง่าย แต่สิ่งสำคัญคือการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์กับแท่นวัด แท่นวัดจำเป็นต้องมีพื้นผิวที่เรียบและสะอาด แม้แต่ช่องว่างเล็กๆ ก็อาจส่งผลต่อความสม่ำเสมอของอุณหภูมิได้ อุปกรณ์นี้สามารถใช้งานได้กับแพลตฟอร์ม AFM ส่วนใหญ่ แต่หากต้องการเชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์รุ่นเก่า ก็อาจจำเป็นต้องมีขั้วต่อที่เหมาะสมและตารางสำหรับการปรับค่า ควรทำการทดสอบอุณหภูมิเล็กน้อยเพื่อให้ทราบค่าอุณหภูมิของแท่นวัด จากนั้นจึงกำหนดค่าอุณหภูมิที่เหมาะสมไว้